10
3.2. Yöntemler
Bu bölümde çalışma alanının jeoloji, jeotermal akışkanın hidrojeokimyası, izotop
jeokimyası, örnek alımı çalışmalarında kullanılan arazi, laboratuvar ve büro çalışma
yöntemleri tanıtılmıştır.
3.2.1. Jeolojik çalışmalar
Çalışma alanının stratigrafik ve yapısal özelliklerinin belirlenmesi için jeoloji
haritasının hazırlanması ve birimlerin ayırtlaması yapılmıştır. Önceki çalışmalar
ayrıntılı olarak incelenmiş, bu veriler arazi çalışmaları ile desteklenerek jeolojik
birimler stratigrafik ve petrografik özelliklerine göre ayrılarak genelleştirilmiş
stratigrafik sütun kesiti ve 1: 25.000 ölçekli jeoloji haritası derlenmiştir.
3.2.2. Örnek alımı ve in-situ analiz yöntemleri
Örnek alınacak su kaynakları seçilirken, suların fiziksel ve kimyasal tüm özelliklerini
yansıtabilecek örnek noktaları tercih edilmiştir Arazide örnek alımı, örneğin
laboratuvara getirilmesi ve korunması belirli standartlara uygun olarak yapılmalıdır.
Ortamı temsil edecek doğru örneğin alınması büyük önem taşımaktadır.
Hidrojeokimyasal analizler için örnek alımında polipropilen örnek şişeleri
kullanılmıştır. Her örnek noktasında anyon ve katyonlar için ayrı ayrı 100 ml.’lik
polipropilen şişelere örnek alınmıştır. Örnek alınan şişeler en az 3 kez örnek suyu ile
çalkalanmış daha sonra içinde hava kabarcığı kalmamasına dikkat edilerek kapakları
kapatılmıştır. Laboratuvar ortamına getirilinceye kadar geçen sürede katyon
örneklerinin korunması amacıyla derişik HNO
3
ilave edilerek pH<2 olması
sağlanmıştır. Duraylı izotop analizleri için (δ
18
O ve δD) 1 adet 100 ml.lik, trityum
(
3
H) analizleri için 500 ml.’lik polipropilen örnek şişeleri kullanılmıştır. Örnekler
şişelendikten ve etiketlendikten sonra +4
o
C’de muhafaza edilerek laboratuvara
getirilmiştir.
11
Çalışma kapsamında yapılan arazi çalışmaları sonucu (Ekim 2009 ve Mart 2010)
toplam 8 adet örnek alınmıştır (Şekil 4.2). Bunların 4 adedi jeotermal akışkan
kuyularından, 3 adedi yeraltısuyu kuyularından ve 1 adedi de yüzey suyu
(Hamamçayı) suyundan alınmıştır. Bu örneklerde in-situ ve hidrojeokimyasal
analizler yapılmıştır. 4 adet örnekte ise izotop analizleri yapılmıştır. Arazide yapılan
in-situ analizleri suyun sıcaklığı (T), hidrojen iyonu konsantrasyonu (pH), elektriksel
iletkenliği (EC), su içinde çözünmüş oksijen miktarı (O
2
), redoks potansiyeli (Eh),
alkalinite-asiditesi ve suyun sertliği gibi parametrelerdir (Şekil 3.2). Çizelge 3.1’de
in-situ ölçüm cihazları ve özellikleri verilmiştir. Alınan örneklerin hidrojeokimyasal
analizler ise laboratuvara getirildikten 2-3 gün içerisinde tamamlanmıştır.
Şekil 3.2. Arazide örnek alımı ve in-situ ölçümlerinin yapılması
Çizelge 3.1. Çalışmalarda kullanılan in-situ ölçüm cihazları ve özellikleri
In-situ parametresi
Ölçüm
birimi
Cihazın adı ve markası
Sıcaklık
o
C Termometre-Testo-95-1
pH
pH
metre-WTW
330i
Redoks potansiyeli (Eh)
mV
pH metre-WTW pH95
Elektriksel iletkenlik (EC)
μS/cm
Elektriksel iletkenlik ölçer-WTW cond 330i ve 340i
Çözünmüş oksijen
içeriği (O
2
)
mg/l
Oksimetre-WTW Oxi 340
Alkalinite
mmol/l
Alkalinite test kiti-Merck Aquamerck 11109
Asidite
mmol/l
Asidite test kiti-Merck Aquamerck 11109
Toplam sertlik
o
f
Toplam sertlik test kiti-Merck Aquamerck 11104
Karbonat sertliği
o
f Karbonat
sertliği test kiti-Merck Aquamerck 11103
12
3.2.3. Hidrojeokimyasal analiz yöntemleri
Çalışma kapsamında alınan tüm örneklerin in-situ ve hidrojeokimyasal analizleri
Süleyman Demirel Üniversitesi Jeotermal Enerji, Yeraltısuyu ve Mineral Kaynakları
Araştırma ve Uygulama Merkezi bünyesinde bulunan cihazlar kullanılarak
gerçekleştirilmiştir. Hidrojeokimyasal analizlerde kullanılan cihazlar aşağıda
tanıtılmış ve özellikleri Çizelge 3.2’de verilmiştir.
ICP-OES (Inductively Coupled Plasma Optical Emission Spectroscopy) cihazının
temel prensibi yüksek derişimde katyon ve buna eşdeğer
derişimde elektron içeren,
elektriksel olarak iletken bir gaz ortamı olan plazmada, atomlar ve iyonların
uyarılması ile yaydıkları
emisyonun
ölçülmesidir. Plazma görüntüsü alev gibi
olmakla beraber bir yanma olayı yoktur. ICP kaynağı iyonlaşmış bir argon gazı akışı
ile genellikle 27 veya 40 MHz’lik güçlü bir radyofrekans alanının eşleştirilmesi ile
elde edilir. Örnek genellikle sıvı fazda, aeresol şeklinde yüksek sıcaklıktaki
plazmaya gönderilir. Bu tanecikler plazmada sırasıyla kurur, parçalanır, atomlaşır,
iyonlaşır ve oluşan atom ve iyonlar uyarılır. Elementin atomik ve iyonik çizgileri bir
spektrometre ve uygun bir bilgisayarla değerlendirilerek analiz tamamlanır.
IC (İyon Kromatografisi), bir karışımda bulunan bileşenlerin birbirinden ayrılmasını
gerçekleştiren ve bu sayede kalitatif ve kantitatif analizlerinin yapıldığı yöntemlerin
genel adıdır. Bir karışımdaki iki ya da daha fazla bileşenin, hareketli (taşıyıcı) bir faz
yardımıyla, sabit (durgun) bir faz arasından değişik hızlarda hareket etmeleri esasına
dayanır. Mobil fazın içerisinde yer alan bileşenler, sabit faza ait dolgu maddesiyle
etkileşmeleri sebebiyle, bir miktar tutulurlar. Bu tutulma, örnekteki farklı bileşenler
için farklı miktarlarda olur. Böylece bileşenler sabit fazın sonlarına doğru, farklı
hızlarda ilerledikleri için, birbirinden ayrılmış vaziyette sabit fazı farklı zamanlarda
terk ederler. Bu şekilde sabit fazdan çıkan bileşenlerin derişimleri uygun bir biçimde
ölçülür ve zamana veya mobil fazın kullanılan hacmine karşı y-ekseninde
işaretlenerek “kromatogram” denilen grafikler elde edilir.